JP5947678B2

JP5947678B2 - コネクタ装置

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Publication number: JP5947678B2
Application number: JP2012192359A
Authority: JP
Inventors: 耕輔木田; 池元　進一; 進一池元
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2012-08-31
Filing date: 2012-08-31
Publication date: 2016-07-06
Anticipated expiration: 2032-08-31
Also published as: JP2014049330A; US20140065849A1; DE102013217122A1; CN103682818A; US8968038B2

Description

本発明は、コネクタ装置に関する。

ＥＣＵ等の電子機器にはＳＭＴ（Surface Mounting Technology）コネクタ（基板実装コネクタ）が実装されることがある。また、端子を一次係止する端子係止ランスを有するコネクタハウジングに、端子の挿入方向と直交する方向から装着され、端子を二次係止するリテーナを備えたコネクタが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。

例えば特許文献１に開示されたコネクタ５０１は、図８に示すように、合成樹脂製のインナーハウジング５０３と、合成樹脂製のアウターハウジング５０５とを有している。
インナーハウジング５０３は、略箱型であり、嵌合溝５０７と、ロックアーム５０９と、一対の左右側面５１１と、ガイド突部５１３と、本係止突起５１５とが形成されている。嵌合溝５０７は、端子挿入方向Ｙ１及びハウジング装着方向Ｙ２の両方と直交する直交方向Ｙ３に延在し、アウターハウジング５０５のスペーサ部５１７（リテーナ）が嵌め込まれる。ガイド突部５１３は、ハウジング装着方向Ｙ２に延びるアウターハウジング５０５のガイド溝５１９にスライド可能に嵌合されるように、ハウジング装着方向Ｙ２に沿って設けられている。
アウターハウジング５０５には、底面カバー部５２１と、フロント部５２３と、一対の側面カバー部５２５と、ガイド溝５１９と、膨出部５２７と、前述したスペーサ部５１７とが一体成形されている。

上記コネクタ５０１の組み付けは、まず、ガイド溝５１９にガイド突部５１３を嵌め込んだ状態でアウターハウジング５０５をハウジング装着方向Ｙ２側にスライドさせて、インナーハウジング５０３の仮係止位置に装着する。このとき、スペーサ部５１７がインナーハウジング５０３の嵌合溝５０７に挿入される。次に、雌型端子挿入孔５２９から図示しない雌型端子を端子挿入方向Ｙ１に向かって挿入する。雌型端子が端子収容室５３１に完全に収容されると、端子係止ランスが雌型端子のランス係止段部を仮係止し、雌型端子が端子収容室５３１に収容保持される。最後に、アウターハウジング５０５を更にハウジング装着方向Ｙ２に押圧してスライドさせる。これにより、雌型端子のスペーサ係止段部がスペーサ部５１７によって本係止される。このように、本係止位置において、スペーサ部５１７は雌型端子を係止して、たとえ、係止端子ランスによる雌型端子の係止が解除されても、雌型端子が端子収容室５３１から抜けないようになっている。

そして、従来のコネクタ装置には、上記基板実装コネクタと、リテーナを備えるコネクタ５０１（例えばハーネス側コネクタ）とを結合するようにして構成されるものがある。

特開２００８−１７１６２６号公報特開２０１０−１２９１７７号公報

上述したリテーナを備えるコネクタ５０１は、スペーサ部５１７の直交方向Ｙ３である外形幅の両側に一対の側面カバー部５２５を配設し、これが両側面となるようにしてアウターハウジング５０５が一体成形されている。従って、インナーハウジング５０３にアウターハウジング５０５が装着されたコネクタ５０１は、一対の側面カバー部５２５の外形寸法が外形幅となる。その結果、このコネクタ５０１を内方に受け入れて結合される基板実装コネクタは、一対の側面カバー部５２５の外形幅よりも大きい外形幅で形成しなければならない。
しかしながら、基板へ実装される基板実装コネクタは、基板と基板実装コネクタの線膨張係数、平坦度、反りの違いなど、許容範囲の違いにより外形幅を大きくすることができない。従って、短い外形幅で少ない端子数の基板実装コネクタを開口幅方向に複数使用することが一般的である。例えば、端子数が１２０ピン必要な場合、４０ピンの基板実装コネクタを３個併設している。更に、基板実装コネクタには、開口幅方向の両端部に、基板に固定するための補強金具等を備える部位が不可欠となる。この部位は、複数の基板実装コネクタが並設される分、累積されるので更に外形幅を増大させる。このため、従来の基板実装コネクタは、基板実装面積の占有率が大きくなるという問題があった。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、基板実装コネクタの外形幅を狭くして、基板実装面積の占有率を小さくできるコネクタ装置を提供することにある。

本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１）筐体ケースに収容される基板に実装され、前記筐体ケースの開口部に配置された基板実装コネクタと、前記基板実装コネクタに嵌合される相手側コネクタと、前記基板実装コネクタに対応して前記相手側コネクタを挿入案内するコネクタ嵌合部を有し、前記筐体ケースの開口部に装着される案内フードと、を備えたコネクタ装置であって、前記基板実装コネクタのハウジングは、前記相手側コネクタのハウジング先端側嵌合部が挿入される嵌合凹部を有し、前記案内フードのコネクタ嵌合部は、前記嵌合凹部の第１開口幅より広く、且つ前記相手側コネクタのハウジング後端側嵌合部と同等の第２開口幅を有し、前記相手側コネクタのハウジング後端側嵌合部には、収容された端子を係止するリテーナが収容保持されていることを特徴とするコネクタ装置。

上記（１）の構成のコネクタ装置によれば、リテーナを収容保持している相手側コネクタのハウジング後端側嵌合部が案内フードのコネクタ嵌合部で挿入案内され、ハウジング後端側嵌合部より外形幅が狭いハウジング先端側嵌合部のみが、基板実装コネクタにおけるハウジングの嵌合凹部に挿入される。そこで、ハウジング後端側嵌合部とハウジング先端側嵌合部の外形幅の差分だけ基板実装コネクタの外形幅を狭くできる。その結果、基板実装コネクタは、基板実装面積の占有率を小さくできる。

（２）上記（１）の構成のコネクタ装置であって、前記案内フードが、開口幅方向に複数配設された前記基板実装コネクタに対応して複数の前記相手側コネクタをそれぞれ挿入案内する複数のコネクタ嵌合部を有することを特徴とするコネクタ装置。

上記（２）の構成のコネクタ装置によれば、複数の基板実装コネクタを開口幅方向に複数配設することで、トータルの外形幅を狭くできる。

本発明に係るコネクタ装置によれば、基板実装コネクタの外形幅を狭くして、基板実装面積の占有率を小さくできる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

本発明の一実施形態に係るコネクタ装置の分解斜視図である。（ａ）は図１に示した相手側コネクタにリテーナが挿入された状態を下面前側から見た斜視図、（ｂ）は図１に示した相手側コネクタにリテーナが挿入される前の状態を下面前側から見た斜視図である。（ａ）は図２（ａ）に示した相手側コネクタを端子装着側から見た正面図、（ｂ）は（ａ）の下面図である。（ａ）は図３（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は図３（ｂ）のＢ−Ｂ断面図、（ｃ）は図３（ｂ）のＣ−Ｃ断面図である。（ａ）は結合前の基板実装コネクタ及び相手側コネクタの水平断面図、（ｂ）は結合後の基板実装コネクタ及び相手側コネクタの水平断面図である。図５（ａ）の要部拡大図である。図１に示した基板実装コネクタが開口幅方向に３個併設されるコネクタ装置の水平断面図である。リテーナを備える従来のコネクタの分解斜視図である。

以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態に係るコネクタ装置１１は、複数の基板実装コネクタ１３と、複数の相手側コネクタであるハーネス側コネクタ１５と、案内フード１７と、を有する。基板実装コネクタ１３は、所謂ＳＭＴコネクタである。本実施形態において、基板実装コネクタ１３は雄端子１９（図６参照）を収容する雄コネクタであり、ハーネス側コネクタ１５は雌端子（端子）２１（図６参照）を収容する雌コネクタである。なお、本発明のコネクタ装置１１は、基板実装コネクタ１３とハーネス側コネクタ１５とに収容される端子が本実施形態と逆の雌雄であってもよい。

基板実装コネクタ１３は、偏平な直方体状の筐体ケース２３（図７参照）に収容される基板２５に、半田付け部２７が半田付けされることにより表面実装される。これに加えて基板実装コネクタ１３は、両端が補強金具３１（図１参照）によっても基板２５に固定される。このように、本実施形態に係るコネクタ装置１１では、スルーホールを使用しないことで実装構造の低背化を可能としている。筐体ケース２３としては、例えばＥＣＵ等の機器の外殻が挙げられる。この筐体ケース２３は、車体にボルト・ナット等の締結具によって固定される。また、基板２５も筐体ケース２３の内方でビス等の締結具によって筐体ケース２３に固定される。
筐体ケース２３には偏平な矩形状の開口部３３（図７参照）が形成され、基板実装コネクタ１３はこの開口部３３の長手方向に沿って複数（本実施形態では３つ）が、ハーネス側コネクタ１５との嵌合凹部３５（図１参照）を正面に向けて並んで配置される。

なお、本実施形態では、複数配設される基板実装コネクタ１３に、複数のハーネス側コネクタ１５が結合される構成を例に説明するが、本発明に係るコネクタ装置１１は、単体の基板実装コネクタ１３に単体のハーネス側コネクタ１５が結合される構成であっても勿論よい。

基板実装コネクタ１３は、絶縁性の合成樹脂で構成される実装コネクタハウジング（ハウジング）３７に、複数の雄端子１９が圧入固定される。圧入固定された雄端子１９は、先端側の電気接触部３９（図６参照）が嵌合凹部３５に並んで配置され、雌端子２１と接触可能となる。雄端子１９は、圧入部４１（図６参照）を挟んで先端側と反対側が基板固定部４３となって実装コネクタハウジング３７の後方から導出される。導出された基板固定部４３は、基板２５に対して垂直な方向へ折り曲げられた後、基板２５に沿って曲げられ、基板表面４５（図７参照）の導体に半田付けされることで固定される。即ち、基板実装コネクタ１３は、この半田付け部２７によって基板２５に固定される。

ハーネス側コネクタ１５は、それぞれの基板実装コネクタ１３に応じて複数（本実施形態では３つ）設けられている。それぞれのハーネス側コネクタ１５は、同一の端子配列構成のものとしてもよく、異なる端子配列構成としてもよい。
本実施形態では、同一の３つのハーネス側コネクタ１５のうち、図７の右端のものが他と異なる端子配列構成となっている。ハーネス側コネクタ１５は、絶縁性の合成樹脂で構成されるハーネス側コネクタハウジング４７と、このハーネス側コネクタハウジング４７に収容される雌端子２１と、レバーである挿入離脱レバー４９と、を有している。
ハーネス側コネクタハウジング４７は、互いに相対する両側面４４を有している。両側面４４の長手方向の中央部には、円柱状の第１ボス部５１と、第２ボス部５３とが、離間して設けられている。

挿入離脱レバー４９は、絶縁性の合成樹脂で構成され、互いに平行に配され、且つ一端同士が間隔をあけて互いに分離された一対の側板５５と、この一対の側板５５の他端同士を連結した操作部５７と、を有している。この操作部５７は、挿入離脱レバー４９を回転させる際の力点となる。側板５５は、その一端部に係合突起５９が設けられている。この係合突起５９は、案内フード１７に設けられた後述の係合突起収容溝に進入することにより、案内フード１７に引っ掛かる。この係合突起５９は、挿入離脱レバー４９の支点となる。また、係合突起５９よりも他端側には、上記の第１ボス部５１及び第２ボス部５３とそれぞれ嵌合する一対の第１ボス収容穴６１及び第２ボス収容穴６３が形成されている。これら第１ボス収容穴６１及び第２ボス収容穴６３は、挿入離脱レバー４９を回転させる際の作用点となる。

また、挿入離脱レバー４９の側板５５には、第１ボス収容穴６１及び第２ボス収容穴６３を挟んで、係合突起５９と反対側に摺接爪６５が設けられている。この摺接爪６５は、案内フード１７に設けられる後述のガイド溝６７に進入する。

案内フード１７は、基板実装コネクタ１３に対応して、ハーネス側コネクタ１５を挿入案内するコネクタ嵌合部６９を有する。即ち、案内フード１７は、フード本体７１が、両端を開放された角筒状に形成される。このフード本体７１が、筐体ケース２３の開口部３３に挿入される。フード本体７１には、それぞれの基板実装コネクタ１３を内方に収容するとともに、ハーネス側コネクタ１５を受入可能とするコネクタ嵌合部６９が、隔壁７３によってそれぞれの基板実装コネクタ１３に応じて仕切られている。即ち、案内フード１７は、複数の基板実装コネクタ１３のスロット（差し込み）を一体のフード構造で行えるように構成されている。

それぞれのコネクタ嵌合部６９のフード内壁７５（図１参照）には、挿入離脱レバー４９の操作機構部７７が設けられている。操作機構部７７は、係合突起案内溝７９と、係合突起収容溝（不図示）と、テーパ壁（不図示）と、ガイド溝６７と、を有する。係合突起案内溝７９は、コネクタ嵌合方向に沿ってコネクタ嵌合部６９の奥側に延びる。係合突起収容溝は、係合突起案内溝７９の端部に連なり、この係合突起案内溝７９と交差する方向に延びる。テーパ壁は、係合突起案内溝７９と係合突起収容溝の連結部分に、コネクタ嵌合方向に対し傾斜して形成される。ガイド溝６７は、係合突起案内溝７９と略平行に設けられ、コネクタ嵌合方向に沿ってコネクタ嵌合部６９の奥側に延びる。
コネクタ装置１１は、コネクタ嵌合部６９の操作機構部７７に係合したハーネス側コネクタ１５の挿入離脱レバー４９が回動されることで、基板実装コネクタ１３とハーネス側コネクタ１５が嵌合される。

フード本体７１の角筒軸線方向の一端側には、外側に全周で張り出すフランジ部８１（図７参照）が設けられ、フランジ部８１はフード本体７１が筐体ケース２３の開口部３３に挿入されることで、開口部３３の周縁に当接される。コネクタ嵌合部６９にハーネス側コネクタ１５が挿入された案内フード１７は、ハーネス側コネクタ１５と開口部３３との間がフランジ部８１によって塞がれることになる。つまり、案内フード１７は、筐体ケース２３の開口部３３を塞ぐ蓋を兼ねている。フランジ部８１のそれぞれ４つの辺部中央には枠状ロック部８３が設けられ、枠状ロック部８３は筐体ケース２３の外周面から突出した楔状ロック８５に係止される。これにより、案内フード１７は、開口部３３から離脱が規制されて筐体ケース２３に装着される。

基板実装コネクタ１３の実装コネクタハウジング３７には、嵌合凹部３５の上壁上面８７（図１参照）に、嵌合凹部３５の長手方向左右に沿って一対の係止部８９が突設されている。係止部８９は、四角枠状に形成される。

一方、案内フード１７には、基板実装コネクタ１３のそれぞれの係止部８９と基板実装コネクタ１３の併設方向に弾性係合することによりそれぞれの基板実装コネクタ１３にロック係合可能なロック手段が設けられている。本実施形態において、ロック手段は、コネクタ嵌合方向に延びる可撓性のロックアーム９１として形成されている。即ち、ロックアーム９１は、図１に示すように、一対の係止部８９の内側に一対ずつ配設され、一対の係止部８９の内側から係止部８９にそれぞれ先端部が係止されることにより、基板実装コネクタ１３にロック係合されるように形成されている。

図２に示すように、ハーネス側コネクタ１５のハウジング後端側嵌合部９３には、収容された雌端子２１を係止するリテーナ９５が収容保持される。雌端子２１は、リテーナ９５が図２（ａ）に示す仮係止の位置で雌端子挿入孔９７から前方（図２の右方）へ向かって挿入される。雌端子２１が端子収容室９９（図４参照）に完全に収容されると、端子係止ランス（不図示）が雌端子２１のランス係止段部（不図示）を仮係止し、雌端子２１が端子収容室９９に収容保持される。ハウジング後端側嵌合部９３に仮係止されているリテーナ９５が更に挿入されると、雌端子２１のリテーナ係止段部がリテーナ９５によって本係止される。このリテーナ９５の本係止位置において、リテーナ９５は雌端子２１を係止して、たとえ、係止端子ランスによる雌端子２１の係止が解除されても、雌端子２１が端子収容室９９から抜けないように構成されている。

ところで、本実施形態に係る基板実装コネクタ１３は、ハーネス側コネクタ１５のハウジング先端側嵌合部１０１（図２参照）が挿入される上記嵌合凹部３５を有している。そして、図５及び図６に示すように、案内フード１７は、コネクタ嵌合部６９が、嵌合凹部３５の第１開口幅Ｄより広く、且つハーネス側コネクタ１５のハウジング後端側嵌合部９３と略同等の第２開口幅Ｅを有して形成されている。そして、ハウジング先端側嵌合部１０１の挿入幅Ｆは、嵌合凹部３５の第１開口幅Ｄより若干小さい。従って、ハウジング後端側嵌合部９３とハウジング先端側嵌合部１０１とには段差Ｇが形成される。

リテーナ９５は、開口幅方向の両端に、図５及び図６に示す係止片１０３がハウジング先端側嵌合部１０１と反対側に突設される。この係止片１０３における挿入端の係止突起１０３ａは、ハウジング後端側嵌合部９３に形成される係止段部１０５（図４（ｃ）参照）に係止される。これら、係止片１０３及び係止段部１０５は、上記段差Ｇの寸法範囲内に収まるように形成されている。

そして、本実施形態に係るコネクタ装置１１は、図７に示すように、案内フード１７が、開口幅方向に併設された３つの基板実装コネクタ１３に対応して、３つのハーネス側コネクタ１５をそれぞれ挿入案内する３つのコネクタ嵌合部６９を有する。

次に、上記構成を有するコネクタ装置１１の作用を説明する。
本実施形態に係るコネクタ装置１１では、筐体ケース２３に基板２５が収容され、筐体ケース２３の開口部３３に配置された基板２５には、複数の基板実装コネクタ１３が並んで実装される。従って、筐体ケース２３の開口部３３には、複数の基板実装コネクタ１３が並ぶ。図５（ａ）に示すように、案内フード１７が筐体ケース２３（図７参照）の開口部３３に装着されると、案内フード１７のコネクタ嵌合部６９がそれぞれの基板実装コネクタ１３に対応して配置される。

ハーネス側コネクタ１５は、基板実装コネクタ１３との嵌合に先立ち、この案内フード１７のコネクタ嵌合部６９に対して挿入される。即ち、ハーネス側コネクタ１５のハウジング先端側嵌合部１０１は、最終的には、図５（ｂ）に示すように、基板実装コネクタ１３の嵌合凹部３５内へ挿入されるが、基板実装コネクタ１３の嵌合凹部３５内へ直接挿入される前に、基板実装コネクタ１３の嵌合凹部３５よりも開口部が大きな案内フード１７のコネクタ嵌合部６９へ挿入され、基板実装コネクタ１３の嵌合凹部３５内へ誘導される。これにより、基板実装コネクタ１３に対するハウジング先端側嵌合部１０１の位置決めが容易となっている。

また、基板実装コネクタ１３とハーネス側コネクタ１５とは、ハーネス側コネクタ１５に設けられる挿入離脱レバー４９が回動されることにより、ハーネス側コネクタ１５がコネクタ嵌合部６９に係合して引き寄せられ、挿入離脱レバー４９のてこ作用により低挿入力で結合される。

即ち、ハーネス側コネクタ１５が案内フード１７のコネクタ嵌合部６９に挿入され、挿入離脱レバー４９の係合突起５９が係合突起案内溝７９に配置される。この際、挿入離脱レバー４９の摺接爪６５も同時にコネクタ嵌合部６９のガイド溝６７に配置される。この状態で雄端子１９と雌端子２１とは導通していない。そして、挿入離脱レバー４９が回動されると、係合突起５９がテーパ壁に拾われて係合突起収容溝に引き込まれる。第１ボス収容穴６１及び第２ボス収容穴６３は、挿入離脱レバー４９の作用点をなして、第１ボス部５１及び第２ボス部５３をコネクタ嵌合方向の奥側に押し込む。これにより、雌端子２１が雄端子１９に導通して、ハーネス側コネクタ１５と基板実装コネクタ１３との結合が完了する。

このように結合されるコネクタ装置１１は、図５及び図６に示すように、リテーナ９５を収容保持しているハーネス側コネクタ１５のハウジング後端側嵌合部９３が、案内フード１７のコネクタ嵌合部６９で挿入案内される。そして、ハーネス側コネクタ１５は、ハウジング後端側嵌合部９３より外形幅（雌端子２１の並び方向の幅）が狭いハウジング先端側嵌合部１０１のみが、実装コネクタハウジング３７の嵌合凹部３５に挿入される。

従って、本実施形態に係るコネクタ装置１１によれば、ハウジング後端側嵌合部９３とハウジング先端側嵌合部１０１の外形幅の差分（即ち、段差Ｇ）だけ基板実装コネクタ１３の外形幅Ｗを狭くして、基板実装面積の占有率を小さくできる。
更に、図７に示すように、複数の基板実装コネクタ１３を開口幅方向に複数配設する場合には、トータルの外形幅Ｈをより効果的に狭くできる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

１１…コネクタ装置
１３…基板実装コネクタ
１５…ハーネス側コネクタ（相手側コネクタ）
１７…案内フード
２１…雌端子（端子）
２３…筐体ケース
２５…基板
３３…開口部
３５…嵌合凹部
３７…実装コネクタハウジング（ハウジング）
６９…コネクタ嵌合部
９３…ハウジング後端側嵌合部
９５…リテーナ
１０１…ハウジング先端側嵌合部
Ｄ…第１開口幅
Ｅ…第２開口幅

Claims

筐体ケースに収容される基板に実装され、前記筐体ケースの開口部に配置された基板実装コネクタと、
前記基板実装コネクタに嵌合される相手側コネクタと、
前記基板実装コネクタに対応して前記相手側コネクタを挿入案内するコネクタ嵌合部を有し、前記筐体ケースの開口部に装着される案内フードと、を備えたコネクタ装置であって、
前記基板実装コネクタのハウジングは、前記相手側コネクタのハウジング先端側嵌合部が挿入される嵌合凹部を有し、
前記案内フードのコネクタ嵌合部は、前記嵌合凹部の第１開口幅より広く、且つ前記相手側コネクタのハウジング後端側嵌合部と同等の第２開口幅を有し、
前記相手側コネクタのハウジング後端側嵌合部には、収容された端子を係止するリテーナが収容保持されていることを特徴とするコネクタ装置。
前記案内フードが、開口幅方向に複数配設された前記基板実装コネクタに対応して複数の前記相手側コネクタをそれぞれ挿入案内する複数のコネクタ嵌合部を有することを特徴とする請求項１に記載のコネクタ装置。